JP2001263305A - 液圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液圧回路の省スペース化および低コスト化を
図る。 【解決手段】 油圧シリンダ28の負荷35を下降させる動
作で油圧シリンダ28のメータアウト側となる作動液通路
27中に自然降下防止装置36を設ける。自然降下防止装置
36は、メータアウト制御弁37と、負荷35の自然降下を防
止するチェック弁46と、メータアウト通路の上限圧力を
設定するリリーフ弁47とを有する。メータアウト制御弁
37は、リモコン弁32よりスプール一端に作用するパイロ
ット圧により作動液通路27aを連通する切換位置ａと、
リターンスプリング42により作動液通路27aを遮断する
切換位置ｂとに切換わる。リリーフ弁47からのリリーフ
ドレン通路48は、切換位置ｂのメータアウト制御弁37の
内部通路51を経て、メータアウト制御弁37のパイロット
ドレン通路44に連通し、また、切換位置ａのメータアウ
ト制御弁37の内部通路52を経て、コントロールバルブ24
に連通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、負荷の自然降下防
止機能を備えた液圧回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示されるように、油圧ショベルな
どで用いられている油圧回路は、メインポンプ１から供
給された作動油をコントロールバルブ２により方向制御
して油圧シリンダ３に供給する。

【０００３】コントロールバルブ２は、パイロットポン
プ４からパイロット油の供給を受け手動操作量に応じて
パイロット圧を出力するリモコン弁５によりパイロット
操作される。

【０００４】油圧シリンダ３が例えば油圧ショベルのフ
ロント作業機におけるブームを上下動するブームシリン
ダのような場合は、フロント作業機のような負荷６を保
持または降下操作した状態での配管バースト時の油圧シ
リンダ３の自然降下動作を防止するために、負荷６を下
降させる際に油圧シリンダ３のメータアウト側となる作
動油通路７中に、自然降下防止装置８が設けられてい
る。

【０００５】この自然降下防止装置８は、図５に示され
るように、メータアウト制御弁11と、メータアウト制御
弁11に対し並列接続され負荷６の自然降下を防止するチ
ェック弁12と、メータアウト制御弁11より油圧シリンダ
３側の作動油通路７の上限圧力を設定するリリーフ弁13
とを備えている。

【０００６】メータアウト制御弁11は、油圧シリンダ３
により負荷６を下降させるようにコントロールバルブ２
をパイロット操作した時は、リモコン弁５よりパイロッ
トライン14を経てスプール一端に作用されるパイロット
圧により作動油通路７を連通する切換位置ａに切換わる
とともに、油圧シリンダ３により負荷６を上昇させるよ
うにコントロールバルブ２をパイロット操作した時はス
プリング15により作動油通路７を遮断する切換位置ｂに
切換わるスプール弁である。

【０００７】このメータアウト制御弁11は、スプール他
端からタンク16にパイロット油をドレンするためのパイ
ロットドレン配管17が必要となり、また、作動油通路７
の上限圧力を設定することにより油圧シリンダ３を保護
するリリーフ弁13は、専用のリリーフドレン配管18が必
要となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、自然降下
防止装置８においては、制御機能とリリーフ機能とが要
求され、メータアウト制御弁11用のパイロットドレン配
管17とリリーフ弁13用のリリーフドレン配管18との２本
のドレン配管が必要となることから、配管構成が煩雑に
なり、スペースを取るとともに、コストアップの要因に
もなる。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、ドレン配管を共有できる回路構成とすることで、
液圧回路の省スペース化および低コスト化を図ることを
目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、液圧源から供給された作動液を方向制御して液圧
アクチュエータに供給するコントロールバルブと、コン
トロールバルブをパイロット圧によりパイロット操作す
るパイロットバルブと、液圧アクチュエータの負荷を下
降させる動作で液圧アクチュエータのメータアウト側と
なる作動液通路中に設けられた自然降下防止装置とを具
備し、自然降下防止装置は、負荷を上昇させるパイロッ
ト操作時は作動液通路を遮断する切換位置に切換わると
ともに負荷を下降させるパイロット操作時はパイロット
バルブより一端に作用されるパイロット圧により作動液
通路を連通する切換位置に切換わるメータアウト制御弁
と、メータアウト制御弁に対し並列接続され負荷の自然
降下を防止するチェック弁と、メータアウト制御弁より
アクチュエータ側でメータアウト通路の上限圧力を設定
するリリーフ弁とを備え、メータアウト制御弁の他端か
ら引出されたパイロットドレン通路と、パイロットドレ
ン通路に連通されて共通化されたリリーフ弁からのリリ
ーフドレン通路とを具備した液圧回路であり、メータア
ウト制御弁のパイロットドレン通路と、リリーフ弁のリ
リーフドレン通路とが１本化することから、配管構成が
単純になる。

【００１１】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の液圧回路における自然降下防止装置のメータアウト
制御弁が、作動液通路を遮断する切換位置でリリーフド
レン通路をパイロットドレン通路に連通する一方の内部
通路と、作動液通路を連通する切換位置でリリーフドレ
ン通路をコントロールバルブに連通する他方の内部通路
とを具備したものであり、メータアウト制御弁の一端に
パイロット圧が作用するときは、リリーフドレン通路を
内部通路を経てコントロールバルブに連通させること
で、メータアウト制御弁の他端のドレン側にリリーフ弁
からのリリーフ液が作用することを防止できるから、メ
ータアウト制御弁の良好な制御性を確保できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１乃至図３を参照しながら説明する。

【００１３】図１は、油圧ショベルに装着されたフロン
ト作業機を上下動するブームシリンダなどの液圧回路と
しての油圧回路を示し、車載エンジン21に、液圧源とし
てのメインポンプ22およびパイロットポンプ23が接続さ
れている。

【００１４】メインポンプ22から吐出された作動液とし
ての作動油は、少なくとも方向制御用のコントロールバ
ルブ24に供給される。このコントロールバルブ24の給油
ポートはメインポンプ22に、排油ポートはタンク25に、
２つの出力ポートは作動液通路26，27により液圧アクチ
ュエータとしての油圧シリンダ28のロッド側室29および
ヘッド側室30にそれぞれ接続されている。

【００１５】コントロールバルブ24は、操作レバー31に
て手動操作されるパイロットバルブとしてのリモコン弁
32からパイロット通路33，34に出力されるパイロット圧
によりパイロット操作される。

【００１６】油圧シリンダ28の負荷35を下降させる動作
で油圧シリンダ28のメータアウト側となる作動液通路27
中には、ブロック状に構成された自然降下防止装置36が
設けられている。

【００１７】この自然降下防止装置36はメータアウト制
御弁37を備えている。このメータアウト制御弁37は、ス
プール型の４ポート弁であり、負荷35を下降させるパイ
ロット操作時は、リモコン弁32より前記パイロット通路
33に連通された内部パイロット通路38を経てスプール一
端に作用されるパイロット圧により、ブロック内作動液
通路27aをスプール内部の絞り40が設けられた作動液通
路41により連通する切換位置ａに切換わるとともに、負
荷35を上昇させるパイロット操作時は、スプール他端に
対して設けられたリターンスプリング42によりブロック
内作動液通路27aを遮断する切換位置ｂに切換わる。

【００１８】このメータアウト制御弁37のスプール他端
には、タンク25に接続された外部ドレン通路43に連通す
るパイロットドレン通路44が設けられている。

【００１９】このメータアウト制御弁37に対し、バイパ
ス通路45により、負荷35の自然降下を防止するチェック
弁46が並列接続され、さらに、メータアウト制御弁37よ
り油圧シリンダ28側でメータアウト通路の上限圧力を設
定するリリーフ弁47が設けられている。このリリーフ弁
47からのリリーフドレン通路48は、自然降下防止装置36
の内部に設けられ、単独で外部に引出されることはな
い。

【００２０】また、メータアウト制御弁37のスプールに
は、ブロック内作動液通路27aを遮断する切換位置ｂ
で、リリーフドレン通路48とパイロットドレン通路44に
連通されたリリーフドレン通路49とを連通する一方の内
部通路51が設けられている。要するに、リリーフドレン
通路48は、パイロットドレン通路44に連通され、共通化
されている。

【００２１】さらに、メータアウト制御弁37のスプール
には、ブロック内作動液通路27aをスプール内の作動液
通路41により連通する切換位置ａで、リリーフドレン通
路48をコントロールバルブ24に連通する他方の内部通路
52も設けられている。

【００２２】次に、この図１に示された実施の形態の作
用を、図２および図３を参照して説明する。

【００２３】リモコン弁32からパイロット通路33，38に
よりコントロールバルブ24のスプール左端およびメータ
アウト制御弁37のスプール左端にパイロット油を供給し
て、コントロールバルブ24を切換位置Ａに切換えるとと
もに、メータアウト制御弁37を切換位置ａに切換えるこ
とで、メインポンプ22から吐出された作動油がコントロ
ールバルブ24から通路26を経て油圧シリンダ28のロッド
側室29に供給され、油圧シリンダ28を縮み動作させ、油
圧ショベルのフロント作業機（ブーム）を下降動作させ
る。

【００２４】このとき、油圧シリンダ28のヘッド側室30
から排出された戻り油は、通路27、ブロック内作動液通
路27a、メータアウト制御弁37のスプール内作動液通路4
1、通路27およびコントロールバルブ24を経てタンク25
にドレンされる。その際、メータアウト制御弁37の絞り
40により、油圧シリンダ28の下降動作スピードが制限さ
れる。

【００２５】このシリンダ下降動作中に、図２に示され
るようにリリーフ弁47が作動した場合、リリーフ弁47か
らリリーフした油は、リリーフドレン通路48を通り、切
換位置ａに切換作動されたメータアウト制御弁37の内部
通路52を通り、さらにコントロールバルブ24を通り、タ
ンク25に排出される。

【００２６】また、リモコン弁32からパイロット通路34
によりコントロールバルブ24のスプール右端にパイロッ
ト油を供給して、コントロールバルブ24を切換位置Ｂに
切換えるとともに、メータアウト制御弁37をリターンス
プリング42の復元力により切換位置ｂに切換えること
で、メインポンプ22から吐出された作動油が、コントロ
ールバルブ24からバイパス通路45のチェック弁46を経て
油圧シリンダ28のヘッド側室30に供給され、油圧シリン
ダ28を伸び動作させ、油圧ショベルのブームを上昇動作
させる。

【００２７】この油圧シリンダ28の伸び動作終端で、図
３に示されるようにメータアウト通路としてのブロック
内作動液通路27aの圧力が上昇すると、リリーフ弁47が
リリーフ作動して、リリーフドレン通路48に流出したリ
リーフ油は、メータアウト制御弁37の内部通路51、リリ
ーフドレン通路49およびパイロットドレン通路44を経て
外部ドレン通路43に排出される。

【００２８】このように、リリーフ弁47のリリーフドレ
ン通路48をメータアウト制御弁37を経てコントロールバ
ルブ24またはパイロットドレン通路44に接続するので、
従来のリリーフドレン配管18が不要となる。

【００２９】そして、メータアウト制御弁37のパイロッ
トドレン通路44と、リリーフ弁47のリリーフドレン通路
48とが１本化し、従来のリリーフドレン配管18が不要と
なるため、配管構成が単純になり、省スペース、低コス
トを達成できる。

【００３０】また、仮に、リリーフ弁47のリリーフドレ
ン通路48をパイロットドレン通路44に直に接続した場合
は、リリーフ弁47から流出されたリリーフ油が常にメー
タアウト制御弁37のスプール右端（ドレン側端）に作用
するから、メータアウト制御弁37の制御性を悪化させる
場合も生ずるが、図２に示されるように、メータアウト
制御弁37のスプール左端にパイロット圧が作用するとき
は、メータアウト制御弁37のスプール右端にリリーフ弁
47からのリリーフ油が作用することを防止できるから、
メータアウト制御弁37の良好な制御性を確保できる。

【００３１】一方、図３に示されるように、メータアウ
ト制御弁37のスプール左端にパイロット圧が作用しない
ときは、スプリング42の復元力によりメータアウト制御
弁37のスプールが復帰位置に切換わり、リリーフ弁47か
らのリリーフ油が、メータアウト制御弁37の内部通路51
を経てスプール右端側にも作用するが、このリリーフ油
は、スプリング42の復元力と同一方向に働くから、メー
タアウト制御弁37の制御性に影響を与えない。

【００３２】なお、本液圧回路は、油圧ショベルに用途
を限定されるものではなく、負荷の自然降下防止機能を
備えた他の液圧回路にも同様に適用できるものである。

【００３３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、メータア
ウト制御弁のパイロットドレン通路と、リリーフ弁のリ
リーフドレン通路とを１本化することで、ドレン配管を
共有化して配管点数を削減でき、液圧回路の省スペース
化および低コスト化を図れる。

【００３４】請求項２記載の発明によれば、リリーフバ
ルブからのリリーフドレン通路を、メータアウト制御弁
内の一方および他方の内部通路を使って、パイロットド
レン通路とコントロールバルブとに切換える構造とする
ことで、メータアウト制御弁の良好な制御性を確保でき
るとともに、特別な部品を追加する必要がなく、低コス
ト化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液圧回路の一実施の形態を示す回
路図である。

【図２】同上液圧回路におけるシリンダ下降動作中にリ
リーフ弁が作動した場合の作用を示す回路図である。

【図３】同上液圧回路におけるシリンダの伸びエンドで
リリーフ弁が作動した場合の作用を示す回路図である。

【図４】従来の液圧回路を示す回路図である。

【図５】従来の液圧回路における自然降下防止装置を示
す回路図である。

【符号の説明】

22 液圧源としてのメインポンプ 24 コントロールバルブ 27，27a 作動液通路 28 液圧アクチュエータとしての油圧シリンダ 32 パイロットバルブとしてのリモコン弁 35 負荷 36 自然降下防止装置 37 メータアウト制御弁 44 パイロットドレン通路 46 チェック弁 47 リリーフ弁 48，49 リリーフドレン通路 51 一方の内部通路 52 他方の内部通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液圧源から供給された作動液を方向制御
   して液圧アクチュエータに供給するコントロールバルブ
   と、 コントロールバルブをパイロット圧によりパイロット操
   作するパイロットバルブと、 液圧アクチュエータの負荷を下降させる動作で液圧アク
   チュエータのメータアウト側となる作動液通路中に設け
   られた自然降下防止装置とを具備し、 自然降下防止装置は、 負荷を上昇させるパイロット操作時は作動液通路を遮断
   する切換位置に切換わるとともに負荷を下降させるパイ
   ロット操作時はパイロットバルブより一端に作用される
   パイロット圧により作動液通路を連通する切換位置に切
   換わるメータアウト制御弁と、 メータアウト制御弁に対し並列接続され負荷の自然降下
   を防止するチェック弁と、 メータアウト制御弁よりアクチュエータ側でメータアウ
   ト通路の上限圧力を設定するリリーフ弁とを備え、 メータアウト制御弁の他端から引出されたパイロットド
   レン通路と、 パイロットドレン通路に連通されて共通化されたリリー
   フ弁からのリリーフドレン通路とを具備したことを特徴
   とする液圧回路。
2. 【請求項２】 自然降下防止装置のメータアウト制御弁
   は、 作動液通路を遮断する切換位置でリリーフドレン通路を
   パイロットドレン通路に連通する一方の内部通路と、 作動液通路を連通する切換位置でリリーフドレン通路を
   コントロールバルブに連通する他方の内部通路とを具備
   したことを特徴とする請求項１記載の液圧回路。